JP6300654B2 - Grinding method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を研削する研削方法に関する。 The present invention relates to a grinding method for grinding a plate-like object such as a semiconductor wafer.
携帯電話に代表される小型軽量な電子機器では、ＩＣ、ＬＳＩ等の電子回路を備えた半導体チップが必須の構成となっている。半導体チップは、例えば、シリコン等の材料でなる半導体ウェーハの表面をストリートと呼ばれる複数の分割予定ラインで区画し、各領域に電子回路を形成した後、このストリートに沿って半導体ウェーハを切断することで製造できる。 In a small and light electronic device typified by a mobile phone, a semiconductor chip including an electronic circuit such as an IC or an LSI has an essential configuration. For example, a semiconductor chip is formed by dividing the surface of a semiconductor wafer made of a material such as silicon by a plurality of division lines called streets, forming an electronic circuit in each region, and then cutting the semiconductor wafer along the streets. Can be manufactured.
近年では、半導体チップの小型化、軽量化等を目的として、研削等の方法で半導体ウェーハを薄く加工する機会が増えている。半導体ウェーハの研削は、例えば、半導体ウェーハを保持するための保持面を備えたチャックテーブルを、この保持面と略平行に移動させるクリープフィードと呼ばれる方法（例えば、特許文献１参照）で実施されることがある。 In recent years, for the purpose of reducing the size and weight of semiconductor chips, there are increasing opportunities to process a semiconductor wafer thinly by a method such as grinding. The grinding of the semiconductor wafer is performed by a method called creep feed (for example, see Patent Document 1) in which a chuck table having a holding surface for holding the semiconductor wafer is moved substantially parallel to the holding surface. Sometimes.
クリープフィードでは、まず、半導体ウェーハを保持した状態のチャックテーブルを、複数の研削砥石が環状に固定された研削ホイールに対して平面視で重ならない位置に移動させる。その後、研削砥石の下面を、半導体ウェーハの上面より僅かに低い位置に位置付け、研削ホイールを回転させつつチャックテーブルを保持面と平行に移動させることで、上面側に研削砥石を作用させて半導体ウェーハを研削できる。 In creep feed, first, the chuck table holding a semiconductor wafer is moved to a position where it does not overlap in plan view with respect to a grinding wheel in which a plurality of grinding wheels are fixed in an annular shape. After that, the lower surface of the grinding wheel is positioned at a position slightly lower than the upper surface of the semiconductor wafer, and the chuck wheel is moved in parallel with the holding surface while rotating the grinding wheel. Can be ground.
ところで、上述のクリープフィードでは、研削砥石を所定の高さに位置付けた状態で半導体ウェーハ等の被加工物を移動させるので、研削の進行に伴い研削砥石が摩耗すると被加工物を平坦に研削できなくなる。具体的には、研削の開始側より研削の終了側において被加工物が厚くなるという問題が発生していた。 By the way, in the above-mentioned creep feed, the workpiece such as a semiconductor wafer is moved while the grinding wheel is positioned at a predetermined height. Disappear. Specifically, there has been a problem that the workpiece becomes thicker from the grinding start side to the grinding end side.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の平坦性を確保可能な研削方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a grinding method capable of ensuring the flatness of a workpiece.
本発明によれば、板状の被加工物をチャックテーブルの保持面に保持し、該チャックテーブルの保持面に保持された被加工物の上面側に回転する研削砥石の研削面を作用させるとともに該チャックテーブルと該研削砥石とを該保持面に対して平行な方向に相対的に移動させて被加工物を所望の厚さ（Ｔ０）に研削する研削方法であって、該チャックテーブルで被加工物を保持する保持工程と、該研削砥石を該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に移動させて研削後の被加工物が所望の厚さ（Ｔ０）となる位置に該研削面を位置付ける位置付け工程と、回転させた該研削砥石と該チャックテーブルの該保持面に保持された被加工物とを該保持面に対して平行な方向に相対的に移動させて被加工物の一端側から他端側に向けて被加工物を研削する研削工程と、を含み、該研削工程では、該研削砥石によって研削された後の被加工物の該上面の高さ位置（Ｈ１）と該チャックテーブルの該保持面の高さ位置（Ｈ０）との差（Ｈ１−Ｈ０）から、研削後の被加工物の実際の厚さ（Ｔ１）を求める厚さ検出工程と、該厚さ検出工程で検出された研削後の被加工物の実際の厚さ（Ｔ１）と所望の厚さ（Ｔ０）との差（Ｔ１−Ｔ０）から、研削後の被加工物の厚さの変移を示す変移量（Ｔ２）を求める変移量算出工程と、該変移量算出工程によって求められた該変移量（Ｔ２）がゼロになる様に、該保持面に対して垂直な方向において該研削砥石の該研削面の位置を調整する砥石位置調整工程と、を繰り返し実施することを特徴とする研削方法が提供される。 According to the present invention, the plate-like workpiece is held on the holding surface of the chuck table, and the grinding surface of the rotating grinding wheel is applied to the upper surface side of the workpiece held on the holding surface of the chuck table. A grinding method for grinding a workpiece to a desired thickness (T0) by moving the chuck table and the grinding wheel relative to each other in a direction parallel to the holding surface. A holding step for holding a workpiece, and the grinding wheel is moved in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table so that the workpiece after grinding has a desired thickness (T0). A positioning step of positioning a surface, and the rotated grinding wheel and the workpiece held on the holding surface of the chuck table are moved relative to each other in a direction parallel to the holding surface. Processing from one end to the other A grinding step of grinding the workpiece, wherein in the grinding step, the height position (H1) of the upper surface of the workpiece after being ground by the grinding wheel and the height position of the holding surface of the chuck table ( The thickness detection step for obtaining the actual thickness (T1) of the workpiece after grinding from the difference (H1-H0) from H0), and the workpiece after grinding detected in the thickness detection step A shift amount calculating step for obtaining a shift amount (T2) indicating a shift in the thickness of the workpiece after grinding from the difference (T1−T0) between the actual thickness (T1) and the desired thickness (T0); A grinding wheel position adjusting step of adjusting a position of the grinding surface of the grinding wheel in a direction perpendicular to the holding surface so that the transition amount (T2) obtained by the transition amount calculating step becomes zero. The grinding method characterized by performing repeatedly is provided.
本発明の研削方法では、研削工程において、研削後の被加工物の実際の厚さ（Ｔ１）を求める厚さ検出工程と、厚さ検出工程で求めた厚さ（Ｔ１）に基づいて、研削後の被加工物の厚さの変移を示す変移量（Ｔ２）を求める変移量算出工程と、変移量算出工程で求めた変移量（Ｔ２）がゼロになる様に、保持面に対して垂直な方向において研削砥石の研削面の位置を調整する砥石位置調整工程と、を繰り返し実施する。 In the grinding method of the present invention, in the grinding process, grinding is performed based on the thickness detection process for obtaining the actual thickness (T1) of the workpiece after grinding, and the thickness (T1) obtained in the thickness detection process. It is perpendicular to the holding surface so that the amount of transition (T2) obtained in the amount of transition (T2) obtained in the amount of transition (T2) and the amount of transition (T2) obtained in the amount of displacement calculation step is zero. And a grindstone position adjusting process for adjusting the position of the grinding surface of the grindstone in a specific direction.
これにより、研削砥石の摩耗による影響を生じさせることなく被加工物を研削できる。すなわち、本発明の研削方法によれば、被加工物の平坦性を確保できる。 As a result, the workpiece can be ground without causing the influence of abrasion of the grinding wheel. That is, according to the grinding method of the present invention, the flatness of the workpiece can be ensured.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る研削方法は、保持工程、位置付け工程、及び研削工程（図２参照）を含む。保持工程では、被加工物をチャックテーブルで保持する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The grinding method according to the present embodiment includes a holding process, a positioning process, and a grinding process (see FIG. 2). In the holding step, the workpiece is held by the chuck table.
位置付け工程では、研削砥石をチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に移動させて、チャックテーブルに保持された被加工物を研削できる位置に研削砥石の研削面を位置付ける。 In the positioning step, the grinding wheel is moved in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table, and the grinding surface of the grinding wheel is positioned at a position where the workpiece held on the chuck table can be ground.
研削工程では、回転する研削砥石とチャックテーブルとを保持面に対して平行な方向に相対的に移動させ、被加工物を一端側から他端側に向けて研削する。なお、この研削工程では、研削砥石の摩耗による影響を打ち消すように研削砥石の位置を調整しながら研削を遂行する。以下、本実施形態に係る研削方法について詳述する。 In the grinding process, the rotating grinding wheel and the chuck table are relatively moved in a direction parallel to the holding surface, and the workpiece is ground from one end side to the other end side. In this grinding step, the grinding is performed while adjusting the position of the grinding wheel so as to cancel the influence of the grinding wheel wear. Hereinafter, the grinding method according to this embodiment will be described in detail.
まず、本実施形態に係る研削方法で使用される研削装置の構成例について説明する。図１は、研削装置の構成例を模式的に示す斜視図であり、図２は、研削装置の構成例を模式的に示す図である。 First, a configuration example of a grinding apparatus used in the grinding method according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a configuration example of a grinding apparatus, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a grinding apparatus.
図１に示すように、研削装置２は水平移動機構４を含んでいる。水平移動機構４は、略水平な方向（図１では、Ｘ軸方向）に伸びる２本の水平ガイドレール６を備えており、この水平ガイドレール６には、水平移動テーブル８がスライド可能に設置されている。 As shown in FIG. 1, the grinding device 2 includes a horizontal movement mechanism 4. The horizontal movement mechanism 4 includes two horizontal guide rails 6 extending in a substantially horizontal direction (X-axis direction in FIG. 1), and a horizontal movement table 8 is slidably installed on the horizontal guide rail 6. Has been.
水平移動テーブル８の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、水平ガイドレール６と平行な水平ボールネジ１０が螺合されている。水平ボールネジ１０の一端部には、水平パルスモータ１２が連結されている。水平パルスモータ１２で水平ボールネジ１０を回転させれば、水平移動テーブル８は、水平ガイドレール６に沿って略水平に移動する。 A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (lower surface side) of the horizontal movement table 8, and a horizontal ball screw 10 parallel to the horizontal guide rail 6 is screwed to the nut portion. A horizontal pulse motor 12 is connected to one end of the horizontal ball screw 10. When the horizontal ball screw 10 is rotated by the horizontal pulse motor 12, the horizontal movement table 8 moves substantially horizontally along the horizontal guide rail 6.
水平移動テーブル８の表面側（上面側）には、支持台１４が設けられている。支持台１４の上部には、平面視で矩形状のチャックテーブル１６が配置されている。図２に示すように、チャックテーブル１６の表面は、矩形状の被加工物１１を吸引保持する保持面１６ａとなっている。 A support base 14 is provided on the surface side (upper surface side) of the horizontal movement table 8. A rectangular chuck table 16 is disposed on the support base 14 in a plan view. As shown in FIG. 2, the surface of the chuck table 16 is a holding surface 16 a that sucks and holds the rectangular workpiece 11.
保持面１６ａには、チャックテーブル１６の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物１１を吸引する吸引力が発生する。被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で形成された板状物（ウェーハ）であり、矩形状の上面１１ａ（図２参照）及び下面１１ｂを有している。 A negative pressure of a suction source (not shown) acts on the holding surface 16a through a flow path (not shown) formed inside the chuck table 16 to generate a suction force for sucking the workpiece 11. The workpiece 11 is, for example, a plate (wafer) formed of a semiconductor material such as silicon, and has a rectangular upper surface 11a (see FIG. 2) and a lower surface 11b.
図１に示すように、水平移動機構４と隣接する位置には、柱状の支持構造１８が立設されている。支持構造１８の前面には、昇降機構２０が設けられている。昇降機構２０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸びる２本の昇降ガイドレール２２を備えており、この昇降ガイドレール２２には、昇降テーブル２４がスライド可能に設置されている。 As shown in FIG. 1, a columnar support structure 18 is erected at a position adjacent to the horizontal movement mechanism 4. An elevating mechanism 20 is provided on the front surface of the support structure 18. The elevating mechanism 20 includes two elevating guide rails 22 extending in the vertical direction (Z-axis direction), and an elevating table 24 is slidably installed on the elevating guide rails 22.
昇降テーブル２４の後面側（裏面側）には、ナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、昇降ガイドレール２２と平行な昇降ボールネジ２６が螺合されている。昇降ボールネジ２６の一端部には、昇降パルスモータ２８が連結されている。昇降パルスモータ２８で昇降ボールネジ２６を回転させることにより、昇降テーブル２４は昇降ガイドレール２２に沿って上下に移動する。 A nut portion (not shown) is fixed to the rear surface side (back surface side) of the lifting table 24, and a lifting ball screw 26 parallel to the lifting guide rail 22 is screwed to the nut portion. A lifting pulse motor 28 is connected to one end of the lifting ball screw 26. By rotating the lifting ball screw 26 by the lifting pulse motor 28, the lifting table 24 moves up and down along the lifting guide rail 22.
昇降テーブル２４の前面（表面）には、所定の固定具３０が設けられている。この固定具３０には、被加工物１１を研削する研削機構３２が取り付けられている。研削機構３２は、固定具３０に固定されたスピンドルハウジング３４を備えている。 A predetermined fixture 30 is provided on the front surface (front surface) of the lifting table 24. A grinding mechanism 32 that grinds the workpiece 11 is attached to the fixture 30. The grinding mechanism 32 includes a spindle housing 34 fixed to the fixture 30.
スピンドルハウジング３４には、回転軸を構成するスピンドル３６が支持されている。なお、スピンドルハウジング３４は、図２に示すように、鉛直方向に対してスピンドル３６が僅かに傾斜するように固定具３０に固定されている。スピンドルハウジング３４の傾斜角度は、固定具３０によって調節可能である。 A spindle 36 that constitutes a rotation shaft is supported on the spindle housing 34. As shown in FIG. 2, the spindle housing 34 is fixed to the fixture 30 such that the spindle 36 is slightly inclined with respect to the vertical direction. The inclination angle of the spindle housing 34 can be adjusted by the fixture 30.
スピンドル３６の下端部（先端部）には、円盤状のホイールマウント３８が固定されており、ホイールマウント３８の下面には、ホイールマウント３８と略同径の研削ホイール４０が装着されている。図２に示すように、研削ホイール４０は、ステンレス等の金属材料で形成された円環状のホイール基台４０ａを含む。 A disc-shaped wheel mount 38 is fixed to the lower end portion (tip portion) of the spindle 36, and a grinding wheel 40 having substantially the same diameter as the wheel mount 38 is attached to the lower surface of the wheel mount 38. As shown in FIG. 2, the grinding wheel 40 includes an annular wheel base 40a made of a metal material such as stainless steel.
ホイール基台４０ａの下面には、全周にわたって複数の研削砥石４０ｂが固定されている。なお、本実施形態の研削方法に用いられるクリープフィードでは、研削砥石４０ｂの下面の一部（側面の一部を含む場合もある）が被加工物１１に接触する研削面となる。 A plurality of grinding wheels 40b are fixed to the lower surface of the wheel base 40a over the entire circumference. In the creep feed used in the grinding method of the present embodiment, a part of the lower surface of the grinding wheel 40b (which may include a part of the side surface) becomes a ground surface that contacts the workpiece 11.
スピンドル３６の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研削ホイール４０は、回転駆動源から伝達される回転力で回転する。研削機構３２には、各種の制御を行う制御ユニット４２が接続されている。 A rotary drive source (not shown) such as a motor is connected to the upper end side of the spindle 36, and the grinding wheel 40 rotates with a rotational force transmitted from the rotary drive source. A control unit 42 that performs various controls is connected to the grinding mechanism 32.
制御ユニット４２は、研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）の高さ位置等を制御する制御部４２ａと、研削の目標値として設定される被加工物１１の厚さ（所望の厚さ）Ｔ０等の情報を記憶する記憶部４２ｂとを含む。制御部４２ａは、記憶部４２ｂに記憶された厚さＴ０を実現するように、研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）の高さ位置を調整する。 The control unit 42 includes a control unit 42a that controls the height position and the like of the grinding wheel 40 (grinding wheel 40b) and the thickness (desired thickness) T0 of the workpiece 11 set as a target value for grinding. And a storage unit 42b for storing information. The control unit 42a adjusts the height position of the grinding wheel 40 (grinding wheel 40b) so as to realize the thickness T0 stored in the storage unit 42b.
この制御ユニット４２には、被加工物１１の厚さの変移を測定するための接触式の変移測定ユニット４４が接続されている。変移測定ユニット４４は、被加工物１１の上面１１ａの高さ位置を測定する第１の計測器４４ａと、チャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置を測定する第２の計測器４４ｂと、を含む。 The control unit 42 is connected to a contact-type displacement measuring unit 44 for measuring the thickness variation of the workpiece 11. The displacement measuring unit 44 includes a first measuring instrument 44a that measures the height position of the upper surface 11a of the workpiece 11, a second measuring instrument 44b that measures the height position of the holding surface 16a of the chuck table 16, and including.
第１の計測器４４ａ及び第２の計測器４４ｂは、研削砥石４０ｂの研削面と被加工物１１とが接触する作用位置の近傍に固定されており、研削直後の上面１１ａの高さ位置Ｈ１、及び対応する保持面１６ａの高さ位置Ｈ０を測定する。 The first measuring instrument 44a and the second measuring instrument 44b are fixed in the vicinity of the working position where the grinding surface of the grinding wheel 40b and the workpiece 11 are in contact, and the height position H1 of the upper surface 11a immediately after grinding. , And the corresponding height position H0 of the holding surface 16a.
測定データは、制御ユニット４２が備える変移検出部４２ｃへと送られる。変移検出部４２ｃは、例えば、上面１１ａの高さ位置Ｈ１と保持面１６ａの高さ位置Ｈ０との差Δ１（＝Ｈ１−Ｈ０）から、研削後の被加工物１１の実際の厚さＴ１を求める。なお、上述の差Δ１をそのまま厚さＴ１としても良いが、差Δ１に対して何らかの演算処理を行って厚さＴ１の精度を高めても良い。 The measurement data is sent to the transition detection unit 42c included in the control unit 42. For example, the shift detection unit 42c determines the actual thickness T1 of the workpiece 11 after grinding from the difference Δ1 (= H1−H0) between the height position H1 of the upper surface 11a and the height position H0 of the holding surface 16a. Ask. Note that the above-described difference Δ1 may be used as it is as the thickness T1, but some arithmetic processing may be performed on the difference Δ1 to increase the accuracy of the thickness T1.
また、変移検出部４２ｃは、上述した厚さＴ１と、記憶部４２ｂに記憶されている厚さＴ０との差Δ２（＝Ｔ１−Ｔ０）から、研削後の被加工物１１の厚さの変移を示す変移量Ｔ２を求める。この場合にも、差Δ２に対して何らかの演算処理を行って変移量Ｔ２の精度を高めることができる。求めた変移量Ｔ２は、例えば、記憶部４２ｂに記憶され、制御部４２ａで研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）の高さ位置制御に利用される。 Further, the change detection unit 42c changes the thickness of the workpiece 11 after grinding from the difference Δ2 (= T1−T0) between the above-described thickness T1 and the thickness T0 stored in the storage unit 42b. Is obtained. Also in this case, it is possible to increase the accuracy of the shift amount T2 by performing some arithmetic processing on the difference Δ2. The obtained transition amount T2 is stored in the storage unit 42b, for example, and is used by the control unit 42a for height position control of the grinding wheel 40 (grinding wheel 40b).
次に、この研削装置２を用いる研削方法について説明する。本実施形態の研削方法では、まず、被加工物１１をチャックテーブル１６で保持する保持工程を実施する。具体的には、チャックテーブル１６の保持面１６ａに被加工物１１の下面１１ｂ側を重ねて吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は上面１１ａ側を上方に露出した状態でチャックテーブル１６に吸着保持される。 Next, a grinding method using this grinding apparatus 2 will be described. In the grinding method of the present embodiment, first, a holding step of holding the workpiece 11 with the chuck table 16 is performed. Specifically, the negative pressure of the suction source is applied to the holding surface 16a of the chuck table 16 with the lower surface 11b side of the workpiece 11 overlapped. As a result, the workpiece 11 is sucked and held on the chuck table 16 with the upper surface 11a exposed upward.
保持工程の後には、研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）をチャックテーブル１６の保持面１６ａに対して垂直な方向に移動させて、被加工物１１を研削できる位置に研削砥石４０ｂの研削面を位置付ける位置付け工程を実施する。 After the holding step, the grinding wheel 40 (grinding wheel 40b) is moved in a direction perpendicular to the holding surface 16a of the chuck table 16 to position the grinding surface of the grinding wheel 40b at a position where the workpiece 11 can be ground. Perform the positioning process.
この位置付け工程では、まず、水平移動機構４によって、研削砥石４０ｂの研削面と被加工物１１とが平面視で重ならない位置にチャックテーブル１６を移動させる。次に、昇降機構２０によって、研削砥石４０ｂの下面を、被加工物１１の上面１１ａより低い位置に位置付ける。 In this positioning step, first, the horizontal movement mechanism 4 moves the chuck table 16 to a position where the grinding surface of the grinding wheel 40b and the workpiece 11 do not overlap in plan view. Next, the lower surface of the grinding wheel 40 b is positioned at a position lower than the upper surface 11 a of the workpiece 11 by the lifting mechanism 20.
なお、制御ユニット４２の制御部４２ａは、記憶部４２ｂに記憶されている厚さＴ０に基づいて、昇降機構２０の動作を制御する。具体的には、チャックテーブル１６に保持された被加工物１１を研削して厚さＴ０に加工できる高さ位置に研削砥石４０ｂの研削面を位置付ける。 The control unit 42a of the control unit 42 controls the operation of the lifting mechanism 20 based on the thickness T0 stored in the storage unit 42b. Specifically, the grinding surface of the grinding wheel 40b is positioned at a height position where the workpiece 11 held on the chuck table 16 can be ground and processed to a thickness T0.
位置付け工程の後には、回転する研削砥石４０ｂとチャックテーブル１６とを保持面１６ａに対して平行な方向に相対的に移動させ、被加工物１１を一端側から他端側に向けて研削する研削工程を実施する。 After the positioning step, the rotating grinding wheel 40b and the chuck table 16 are moved relative to each other in a direction parallel to the holding surface 16a, and the workpiece 11 is ground from one end side to the other end side. Perform the process.
研削工程では、研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）を回転させながら、チャックテーブル１６を水平方向（保持面１６ａと平行な方向）に移動させる。研削砥石４０ｂの研削面と被加工物１１とを平面視で重ねるようにチャックテーブル１６を移動させることで、研削砥石４０ｂの研削面を被加工物１１の上面１１ａ側に接触させて、被加工物１１を研削できる。 In the grinding process, the chuck table 16 is moved in the horizontal direction (direction parallel to the holding surface 16a) while rotating the grinding wheel 40 (grinding wheel 40b). By moving the chuck table 16 so that the grinding surface of the grinding wheel 40b and the workpiece 11 are overlapped in plan view, the grinding surface of the grinding wheel 40b is brought into contact with the upper surface 11a side of the workpiece 11, thereby processing the workpiece. The object 11 can be ground.
この研削工程内では、研削の開始とともに、厚さ検出工程、変移量算出工程、及び砥石位置調整工程を、連続的に繰り返し行う。厚さ検出工程では、まず、変移測定ユニット４４で、研削直後の被加工物１１の上面１１ａの高さ位置Ｈ１とチャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置Ｈ０とを測定する。 In this grinding process, with the start of grinding, the thickness detection process, the transition amount calculation process, and the grindstone position adjustment process are continuously repeated. In the thickness detection step, first, the displacement measuring unit 44 measures the height position H1 of the upper surface 11a of the workpiece 11 immediately after grinding and the height position H0 of the holding surface 16a of the chuck table 16.
次に、制御ユニット４２の変移検出部４２ｃにおいて、上面１１ａの高さ位置Ｈ１と保持面１６ａの高さ位置Ｈ０との差Δ１（＝Ｈ１−Ｈ０）から、研削後の被加工物１１の実際の厚さＴ１を求める。 Next, in the transition detection unit 42c of the control unit 42, the actual work piece 11 after grinding is calculated from the difference Δ1 (= H1−H0) between the height position H1 of the upper surface 11a and the height position H0 of the holding surface 16a. The thickness T1 is obtained.
厚さ検出工程の後には、変移量算出工程を実施する。変移量算出工程では、制御ユニット４２の変移検出部４２ｃにおいて、上述した厚さＴ１と、記憶部４２ｂに記憶されている厚さＴ０との差Δ２（＝Ｔ１−Ｔ０）から、研削後の被加工物１１の厚さの変移を示す変移量Ｔ２を求める。求めた変移量Ｔ２は、記憶部４２ｂに記憶される。 After the thickness detection step, a transition amount calculation step is performed. In the change amount calculation step, the change detection unit 42c of the control unit 42 calculates the difference after the grinding from the difference Δ2 (= T1−T0) between the thickness T1 and the thickness T0 stored in the storage unit 42b. A transition amount T2 indicating a transition of the thickness of the workpiece 11 is obtained. The obtained transition amount T2 is stored in the storage unit 42b.
変移量算出工程の後には、砥石位置調整工程を実施する。砥石位置調整工程では、制御部４２ａが研削砥石４０ｂの摩耗による影響を打ち消す制御を行う。具体的には、記憶部４２ｂに記憶されている変移量Ｔ２をゼロにするように、昇降機構２０で研削砥石４０ｂの研削面の高さ位置を調整する。 After the shift amount calculation step, a grindstone position adjustment step is performed. In the grindstone position adjusting process, the control unit 42a performs control to cancel the influence due to wear of the grindstone 40b. Specifically, the height position of the grinding surface of the grinding wheel 40b is adjusted by the elevating mechanism 20 so that the transition amount T2 stored in the storage unit 42b is zero.
例えば、研削砥石４０ｂの摩耗が進行すると、研削直後の被加工物１１の上面１１ａの高さ位置Ｈ１が高くなって、実際の厚さＴ１は増大する。その結果、厚さＴ１と厚さＴ０との差Δ２が大きくなって、変移量Ｔ２が大きくなる。 For example, when wear of the grinding wheel 40b progresses, the height position H1 of the upper surface 11a of the workpiece 11 immediately after grinding increases, and the actual thickness T1 increases. As a result, the difference Δ2 between the thickness T1 and the thickness T0 is increased, and the shift amount T2 is increased.
そこで、本実施形態の砥石位置調整工程では、変移量Ｔ２をゼロにするように、研削砥石４０ｂを下降させて研削面の高さ位置を低くする。これにより、研削砥石４０ｂの摩耗による影響を打ち消すことができる。上述した一連の工程（厚さ検出工程、変移量算出工程、及び砥石位置調整工程）を連続的に繰り返し行うことで、被加工物１１の表面１１ａ側全体を平坦に研削できる。 Therefore, in the grinding wheel position adjusting process of the present embodiment, the grinding wheel 40b is lowered to lower the height position of the grinding surface so that the transition amount T2 is zero. Thereby, the influence by abrasion of the grinding wheel 40b can be negated. By continuously repeating the above-described series of steps (thickness detection step, displacement amount calculation step, and grindstone position adjustment step), the entire surface 11a side of the workpiece 11 can be ground flat.
なお、本実施の形態において「連続的に繰り返し行う」とは、要求される被加工物１１の平坦性を確保できる程度の頻度で繰り返し実施することのみを意味するものとする。すなわち、必ずしも制御ユニット４２等の能力を最大限に発揮して研削工程内の各工程を連続させる必要はない。 In the present embodiment, “continuously and repeatedly” means only that the repetition is performed at a frequency that can ensure the required flatness of the workpiece 11. In other words, it is not always necessary to continuously perform the steps in the grinding process by maximizing the capability of the control unit 42 and the like.
以上のように、本実施形態の研削方法では、研削工程において、研削後の被加工物１１の実際の厚さＴ１を求める厚さ検出工程と、厚さ検出工程で求めた厚さＴ１に基づいて、研削後の被加工物１１の厚さの変移を示す変移量Ｔ２を求める変移量算出工程と、変移量算出工程で求めた変移量Ｔ２がゼロになる様に、保持面１６ａに対して垂直な方向において研削砥石４０ｂの研削面の位置を調整する砥石位置調整工程と、を繰り返し実施するので、研削砥石４０ｂの摩耗による影響を生じさせることなく被加工物１１を研削できる。すなわち、本実施形態の研削方法によれば、被加工物１１の平坦性を確保できる。 As described above, in the grinding method of the present embodiment, in the grinding process, based on the thickness detection process for obtaining the actual thickness T1 of the workpiece 11 after grinding, and the thickness T1 obtained in the thickness detection process. Then, a displacement amount calculating step for obtaining a displacement amount T2 indicating a variation in the thickness of the workpiece 11 after grinding, and the holding surface 16a so that the displacement amount T2 obtained in the displacement amount calculating step is zero. Since the grindstone position adjusting step for adjusting the position of the grinding surface of the grinding wheel 40b in the vertical direction is repeatedly performed, the workpiece 11 can be ground without causing the influence of wear of the grinding wheel 40b. That is, according to the grinding method of this embodiment, the flatness of the workpiece 11 can be ensured.
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、チャックテーブル１６を保持面１６ａと平行な方向に移動させて被加工物１１を研削しているが、少なくとも、チャックテーブル１６と研削砥石４０ｂとを保持面１６ａと平行な方向に相対的に移動させて被加工物１１を研削できれば良い。 In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the above embodiment, the workpiece 11 is ground by moving the chuck table 16 in a direction parallel to the holding surface 16a, but at least the chuck table 16 and the grinding wheel 40b are parallel to the holding surface 16a. What is necessary is just to be able to grind the workpiece 11 by moving relatively in the direction.
また、上記実施形態では、接触式の変移測定ユニット４４を用いて研削直後の上面１１ａの高さ位置Ｈ１、及び対応する保持面１６ａの高さ位置Ｈ０を測定しているが、非接触式（例えば、光学式）の変移測定ユニットで高さ位置Ｈ１，Ｈ０を測定しても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the height position H1 of the upper surface 11a immediately after grinding and the height position H0 of the corresponding holding surface 16a are measured using the contact-type displacement measuring unit 44, a non-contact type ( For example, the height positions H1 and H0 may be measured by an optical) displacement measuring unit.
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
１１ 被加工物
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
２ 研削装置
４ 水平移動機構
６ 水平ガイドレール
８ 水平移動テーブル
１０ 水平ボールネジ
１２ 水平パルスモータ
１４ 支持台
１６ チャックテーブル
１６ａ 保持面
１８ 支持構造
２０ 昇降機構
２２ 昇降ガイドレール
２４ 昇降テーブル
２６ 昇降ボールネジ
２８ 昇降パルスモータ
３０ 固定具
３２ 研削機構
３４ スピンドルハウジング
３６ スピンドル
３８ ホイールマウント
４０ 研削ホイール
４０ａ ホイール基台
４０ｂ 研削砥石
４２ 制御ユニット
４２ａ 制御部
４２ｂ 記憶部
４２ｃ 変移検出部
４４ 変移測定ユニット
４４ａ 第１の計測器
４４ｂ 第２の計測器
11 Workpiece 11a Upper surface 11b Lower surface 2 Grinding device 4 Horizontal movement mechanism 6 Horizontal guide rail 8 Horizontal movement table 10 Horizontal ball screw 12 Horizontal pulse motor 14 Support base 16 Chuck table 16a Holding surface 18 Support structure 20 Elevating mechanism 22 Elevating guide rail 24 Lifting table 26 Lifting ball screw 28 Lifting pulse motor 30 Fixing tool 32 Grinding mechanism 34 Spindle housing 36 Spindle 38 Wheel mount 40 Grinding wheel 40a Wheel base 40b Grinding wheel 42 Control unit 42a Control unit 42b Storage unit 42c Transition detection unit 44 Transition measurement unit 44a first measuring instrument 44b second measuring instrument
Claims (1)
該チャックテーブルで被加工物を保持する保持工程と、
該研削砥石を該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に移動させて研削後の被加工物が所望の厚さ（Ｔ０）となる位置に該研削面を位置付ける位置付け工程と、
回転させた該研削砥石と該チャックテーブルの該保持面に保持された被加工物とを該保持面に対して平行な方向に相対的に移動させて被加工物の一端側から他端側に向けて被加工物を研削する研削工程と、を含み、
該研削工程では、
該研削砥石によって研削された後の被加工物の該上面の高さ位置（Ｈ１）と該チャックテーブルの該保持面の高さ位置（Ｈ０）との差（Ｈ１−Ｈ０）から、研削後の被加工物の実際の厚さ（Ｔ１）を求める厚さ検出工程と、
該厚さ検出工程で検出された研削後の被加工物の実際の厚さ（Ｔ１）と所望の厚さ（Ｔ０）との差（Ｔ１−Ｔ０）から、研削後の被加工物の厚さの変移を示す変移量（Ｔ２）を求める変移量算出工程と、
該変移量算出工程によって求められた該変移量（Ｔ２）がゼロになる様に、該保持面に対して垂直な方向において該研削砥石の該研削面の位置を調整する砥石位置調整工程と、
を繰り返し実施することを特徴とする研削方法。
A plate-like workpiece is held on the holding surface of the chuck table, and a grinding surface of a rotating grinding wheel is applied to the upper surface side of the workpiece held on the holding surface of the chuck table, and the chuck table and the grinding are applied. A grinding method for grinding a workpiece to a desired thickness (T0) by moving a grindstone relative to a direction parallel to the holding surface,
A holding step for holding a workpiece on the chuck table;
A positioning step of moving the grinding wheel in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table and positioning the grinding surface at a position where the workpiece after grinding has a desired thickness (T0);
The rotated grinding wheel and the workpiece held on the holding surface of the chuck table are moved relative to each other in a direction parallel to the holding surface to move the workpiece from one end side to the other end side. A grinding process for grinding the workpiece toward
In the grinding process,
From the difference (H1-H0) between the height position (H1) of the upper surface of the workpiece after being ground by the grinding wheel and the height position (H0) of the holding surface of the chuck table, A thickness detection step for determining the actual thickness (T1) of the workpiece;
From the difference (T1−T0) between the actual thickness (T1) of the workpiece after grinding detected in the thickness detection step and the desired thickness (T0), the thickness of the workpiece after grinding. A transition amount calculating step for obtaining a transition amount (T2) indicating the transition of
A grinding wheel position adjusting step of adjusting the position of the grinding surface of the grinding wheel in a direction perpendicular to the holding surface so that the transition amount (T2) obtained by the transition amount calculating step becomes zero;
The grinding method characterized by repeatedly performing.
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